fbpx
Photovoltaische Energie
Photovoltaic effect

Was ist der photovoltaische Effekt und welchen Nutzen hat er für uns?

Publicado el 

Categoría: Photovoltaische Energie - Unternehmen - Vorgestellt
Índice de contenidos

Was ist der photovoltaische Effekt und wie kann unsere Gesellschaft von ihm profitieren? Lesen Sie weiter und finden Sie es heraus!

Photovoltaische Solarenergie ist eine Form der erneuerbaren Energie, die in unserem Land dank der vielen Sonnenstunden, die wir jedes Jahr genießen, ein großes Potenzial hat.

Sie hat viele bekannte Vorteile.  Einer der wichtigsten ist, dass die Sonnenenergie im Gegensatz zu anderen Energiequellen, deren Reserven endlich und lokal begrenzt sind (z. B. Kohle, Gas, Öl oder Kernenergie), unerschöpflich und überall auf der Welt verfügbar ist.

Diese Eigenschaften machen die photovoltaische Energie zu einer hervorragenden Option für ein nachhaltiges und umweltfreundliches Energiesystem, das eine kontinuierliche Entwicklung ermöglicht, ohne den Energiebedarf künftiger Generationen zu gefährden. Dies wird zu einem großen Teil durch den Einsatz von Solarselbstverbrauchsanlagen erreicht.

Was ist der photovoltaische Effekt?

Die Photovoltaik nutzt die Energie der Sonne und wandelt sie mit Hilfe von Photovoltaikmodulen in Strom um. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie dieser Prozess abläuft?

Es handelt sich dabei um den so genannten „photovoltaischen Effekt„, ein Konzept, das 1878 von Alexandre Edmond Becquerel geprägt und definiert wurde. 

Laut Becquerel ist der photovoltaische Effekt „die Erzeugung eines elektrischen Stroms durch die physikalische Wechselwirkung zweier Teile aus unterschiedlichen Werkstoffen, die ihrerseits elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt sind„, z. B. Sonnenlicht. 

Der französische Physiker kam zu dieser Schlussfolgerung, als er mit einer elektrolytischen Batterie mit Platinelektroden experimentierte. Er stellte fest, dass der Strom in einer der Elektroden anstieg, wenn sie der Sonne ausgesetzt war. 

Jahre später wurde der photovoltaische Effekt genutzt, um die Sonnenstrahlung in Elektrizität umzuwandeln und so entstand das, was wir heute als photovoltaische Solarenergie kennen.

Wie wird der photovoltaische Effekt erzielt? 

Beim photovoltaischen Effekt wird die Sonnenstrahlung in Elektrizität umgewandelt, indem ein Material verwendet wird, das die Photonen absorbiert und dann Elektronen aussendet, die sich bewegen und ihre Position zueinander verändern. Die Bewegung der Elektronen erzeugt dann elektrischen Strom.

Wie Sie vielleicht wissen, besteht alle Materie aus Atomen, die in ihrer äußeren Hülle eine unterschiedliche Anzahl von Elektronen enthalten. Diese Elektronen ermöglichen die Bildung von Bindungen zwischen den Atomen, wodurch unterschiedliche Strukturen entstehen. Die elektrische Leitfähigkeit hängt von der Beweglichkeit dieser Bindungen ab.

Um photovoltaische Energie zu erzeugen, verwenden wir Halbleiterbauelemente, die als photovoltaische Zellen bezeichnet werden. Diese Zellen enthalten kristallines Silizium und Phosphor, zwei Halbleiterwerkstoffen, die durch die Sonneneinstrahlung ionisiert werden und dadurch Elektronen freisetzen. Im ersten Werkstoff kommen sie in Clustern vor, die aus mehreren Kristallen bestehen; im zweiten als ungeordnetes kristallines Gitter.

Wenn die photovoltaischen Zellen der Paneele die Sonnenstrahlung in Form von Photonen einfangen, werden Elektronen freigesetzt, die ständig in diesem Material zirkulieren. Dies ist auf das Vorhandensein eines elektrischen Feldes zurückzuführen, das durch die Verbindung der Photovoltaikzelle mit zwei Bereichen des Halbleiterwerkstoffs mit entgegengesetzter elektrischer Ladung erzeugt wird: einer mit negativer Ladung (ein Überschuss an Elektronen) und der andere mit positiver Ladung (ein Mangel an Elektronen). Auf diese Weise fließt der Elektronenfluss von einer Schicht zur anderen.

Betrachten wir ein anschaulicheres Beispiel:

Stellen Sie sich ein Photon vor, das auf eine Photovoltaikzelle trifft. Wenn ein Elektron erzeugt wird, hinterlässt dieses Atom eine Lücke, die darauf wartet, gefüllt zu werden und erzeugt das, was wir als elektrische Ladung kennen. Wenn kontinuierlich elektrische Ladungen erzeugt werden, können wir sie abziehen und zu unserem Vorteil nutzen. Dazu muss jedoch ein elektrisches Feld mit kontinuierlicher Polarität vorhanden sein, das die Elektronen in die entgegengesetzte Richtung der entstehenden Lücken verteilt und so die Bewegung oder den elektrischen Strom erzeugt. 

Der photovoltaische Effekt und Photovoltaikmodule: Nutzen und Anwendung

Damit der photovoltaische Effekt wirksam werden kann, müssen die photovoltaischen Zellen in aufeinanderfolgenden Reihen auf den Solarmodulen angeordnet sein. 

Diese Zellen funktionieren jedoch nicht einzeln, sondern werden zu Grundmodulen oder Blöcken zusammengeschaltet, die wiederum die Solarmodule bilden und es ermöglichen, eine ausreichende Spannung zur Stromerzeugung zu erreichen.

Allerdings sind nicht alle Photonen in der Lage, die für die Freisetzung eines Elektrons erforderliche Energie zu liefern. Des Weiteren tritt der photovoltaische Effekt nur dann auf, wenn ein Photon mit ausreichender Bewegungsenergie mit dem Werkstoff in Kontakt kommt und beim Eindringen in das Werkstoff mit einem anderen Elektron zusammenstößt, wodurch ein „Defektelektron“ entsteht. Dies bedeutet, dass einige Photonen einen Teil ihrer Energie verlieren, nicht direkt auf die Platte treffen und diesen Prozess nicht abschließen können.

 

Aus diesem Grund ist der photoelektrische Effekt unterschiedlich, je nachdem, ob die Paneele direkt oder indirekt von der Sonne bestrahlt werden. 

Solicita tu

estudio fotovoltaico online

y benefíciate de descuentos exclusivos

más artículos

Otros
artículos

Die Frage, wie lange es dauert, bis sich die Kosten für Solarmodule rentieren, ist eine der Fragen, die diejenigen am meisten beschäftigt, die sich für diese Art von Energieeigenverbrauchssystem entscheiden. 
Es reicht jedoch nicht immer aus, sich dafür zu entscheiden oder das nötige Geld zu haben. Um Solarmodule zu installieren, müssen Sie nämlich bestimmte Voraussetzungen erfüllen, damit das Projekt realisierbar und rentabel ist. 
Die ordnungsgemäße Reinigung von Photovoltaiksolaranlagen ist ein wesentlicher Bestandteil ihrer Wartung, die dazu beiträgt, ihre Lebensdauer zu verlängern. Diese Paneele sind in der Regel sehr der Natur ausgesetzt, auf Dächern und Terrassen, und es ist wichtig, sie sauber zu halten. Das bedeutet, dass sie leicht verschmutzen und von Blättern, Ästen, Staub, Pollen oder anderen Verunreinigungen bedeckt werden können. 
Vor der Solarmodulinstallation in einem Haus oder einem Unternehmen müssen unbedingt verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Eine der wichtigsten Überlegungen ist die finanzielle Seite und alles, was mit einer Investition dieser Art zusammenhängt.
ei der Planung der Installation von Photovoltaikpaneelen auf einem Haus oder in einem Unternehmen müssen alle Faktoren berücksichtigt werden, die die Leistung der Anlage aus energetischer und finanzieller Sicht beeinflussen. 
Photovoltaische Solarenergie ist eine Form der erneuerbaren Energie, die in unserem Land dank der vielen Sonnenstunden, die wir jedes Jahr genießen, ein großes Potenzial hat.

suscríbete

Infórmate

Suscríbete y mantente al día sobre las tendencias del sector, las últimas ofertas y todos los consejos de la mano de expertos.

Toda la información y novedades sobre la energía solar en nuestra newsletter